Hallo,
es handelt sich hier um ein berufliches Problem. Ich möchte die
kinetische Aufprallkraft eines Wasserstrahls in unterschiedlichen
Abständen messen. Dabei handelt es sich um eine Art rotierende
Tankreinigungsdüse die mit unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten
über diesen Messsensor fahren würde.
Die Wasserstrahlen können als Flachstrahl von 10-45° gefächert oder
Vollstrahlen wie von einem Gartensprenger ausgebildet sein, sodass die
Reinigung einer Spülung ähnelt und eine durchaus geringe Aufprallkraft
aufweisst. Durch variieren des Abstandes können aber auch durchaus
höhere Kräfte auftreten. Die Düse kann aber auch mit Hochdruck gespeist
werden..
Kann ich mit einem Messsystem gartensprengerähnliche Strahlkräfte bis zu
Hochdruckkräften messen?
Gibt es für diesen Messbreich unter einem Newton auch DMS?! Ich konnte
soweit leider keine finden.
Danke für Eure Hilfe
Grüßle aus dem Süden LE
Das Problem ist weiterhin, das der Strahl nur immer wieder kurz die
Aufprallfläche trifft, sodass nur eine sehr kurze Einwirkzeit vorhanden
ist...
Mit dieser Messvorrichtung sollen auch unterschiedliche Systeme
möglichst genau miteinander verglichen werden!
Ich hatte soweit ein einen Kraftsensor oder verbaute DMs gedacht!
Nochmals danke für eine Hilfe!
@ Rati: mit der feder klappt das denke ich nicht ;) danke trotzdem!
Hallo,
ich glaube da liegt ein Missverständnis bezüglich der DMS vor. Der DMS
misst nur seine eigene Verformung. Der Messbereich wird durch den
Gegenstand auf den der Aufgeklebt wird festgelegt. Wenn sich als
Beispiel der Biegebalken, auf dem der DMS klebt, bei 1N Lastaufbringung
schon um soundosviel Prozent verformt, dann kann man natürlich mit dem
DMS solch gering Kräfte messen. Ich habe hier vor mir eine Wägezelle für
100g liegen. Es kommt also auf Material und Form des Teiles, welches Du
anstrahlst an.
Johannes
LE schrieb:> sodass nur eine sehr kurze Einwirkzeit vorhanden> ist...
DMS können auch schnelle Kraftänderungen erfassen. Insofern musst nur
die Auswertung entsprechend genau zeitlich auflösen.
Idee ins Blaue:
Indem man ein Prallblech auf eine Welle montiert könnte man über
Drehmomentsensoren die Kräfte erfassen.
Kraftsensoren mit DMS oder Piezo (Ladung,ICP oder Resistiv)sind von HBM,
Kistler, PCB (Synotech usw. zu bekommen.
Auch schon Strahlwassergeschützt und als EX Bauteil (wenn Benzindämpfe
zu berücksichtigen sind)
Du könnstest auch mit einer Piezoscheibe (Diesen Dingern aus den
quäckenden Glückwunschkarten) für 20ct experimentieren, dann ist die
Rückführung aber etwas schieriger ;) Wenn die Zuleitungen kurz sind,
geht eine Spannungsmessung oder Du baust eine 'simplen'
Ladungsverstärker.
Schnelltest: Piezoscheibe ans Scope .. oder besser an ein Multimerter
mit möglichst hohem Innenwiderstand. Die durch die Kraft erzeugte Ladung
wird durch den Eingangswiderstand 'abgesaugt', so dass die untere
Grenzfrequenz in erster Näherung von deiner Messtechnik (und dem
Innenwiderstand des Piezos) bestimmt wird.
Da die Messung dynamisch ist, sollte der Sensor so geschätzt 1kHz noch
erfassen können.
Morgen,
danke für Eure Antworten...
Ich weiß noch nicht wie groß die Kräfte sein werden, damit ich den
Messbereich auslegen kann... Was wird so nen Viereckregner für den
Garten für Aufprallkräfte haben, das sollte vergleichbar mit
zuerwartenen minimal Kräften sein...
@ Johannes V: Danke für die Erklärung... War auch etwas verwirrt, dass
hat sich jetzt geändert, danke!
@ Stefan Salewski: Den Thread kannte ich schon nur war das Problem
ähnlich aber doch anders!
Hallo,
nimm eine (elektronische) Badezimmerwaage und schraub sie senkrecht an
die Wand. Ist sie im unteren Bereich nicht empfindlich genug, machst du
eine ähnliche Küchenwaage oder Paketwaage daneben.
Gruus Reinhard
LE schrieb:> Die Wasserstrahlen können als Flachstrahl von 10-45° gefächert oder> Vollstrahlen wie von einem Gartensprenger ausgebildet sein, sodass die> Reinigung einer Spülung ähnelt und eine durchaus geringe Aufprallkraft> aufweisst. Durch variieren des Abstandes können aber auch durchaus> höhere Kräfte auftreten. Die Düse kann aber auch mit Hochdruck gespeist> werden..
Das sind erstmal 4-5 verschiedene Messungen
Strahl-Gefächert-Sprüh
Hochdruck-Niedrigdruck
Das würde ich dann auch mit unterschiedlichen Sensoren erfassen. Sollte
kein Problem sein da ja rotierender Strahl. Kann man in einem Stück Rohr
oder einem alten runden Tank montieren
Das sind dann wohl Kraftmessungen. Also brauchste ne Waage. Die nennt
man elektronisch Wägezellen, also besorgst du dir welche. Da der
Messbereich verschieden ist verschiedene und da der Treffbereich
verschieden ist noch unterschiedliche Prallplatten. Also am besten
Wägezellen mit Gewinde um das ganze zu montieren.
@ iaoffline: Danke für die Tipps! Ich würde aber um den Versuch
repräsentativ zu gestalten gleichgroße Prallplatten verwenden... und
diese dann mit den unterschiedlichen Systemen und Entfernungen messen.
Ich hatte jetzt immer nur nach Kraftsensoren gesucht nicht nach
Wägezellen, wo ist den der Unterschied? danke!
@ Reinhard Kern: Ich denke das ne Personenwaage zu träge reagieren wird!
Aber trotzdem danke.
LE schrieb:> @ Reinhard Kern: Ich denke das ne Personenwaage zu träge reagieren wird!> Aber trotzdem danke.
Ja, vermutlich, aber das liegt dann eher an der Auswertung, die
gefiltert wird, nicht an den Kraft/Wägezellen (das ist das gleiche).
Grundsätzlich musst du mit geringen Auslenkungen arbeiten, wie eben bei
einer Waage. Sonst braucht die Prallplatte viel zu lang, um in den
gewünschten Zustand einzuschwenken.
Gruss Reinhard
Ein wenig Physik besagt, dass die Kraft mit der Wasser auf eine Fläche
auftrifft sich berechnet aus der Wassermenge, die pro Sekunde auf die
Fläche auftrifft multipliziert mit der Geschwindigkeit des auftreffenden
Wassers.
Kraft = Masse/Sekunde * Meter/Sekunde
mit den Einheiten kg/s * m/s = kg*m/s^2 = Newton
Jetzt kann man den Rest eigentlich rechnen.
Joe
Joe schrieb:> Jetzt kann man den Rest eigentlich rechnen.
Ja mit linearer Algebra fangen Sie alle an und in totaler Verzweiflung
hören Sie dann auf ;-).
Dein Gewicht ist kein Gewicht. Die Tropfen kommen nicht gleichmäßig und
sind vermutlich durch die Pumpe noch nicht mal stochastisch
normalverteilt sondern gepulst.
Du hast also ein Schwingungssystem. Wenn du jetzt mit deinen Sensoren
daran rummisst hängen die Ergebnisse von der Resonanzfrequenz des
Prallplatte/Kraft(Wäg)Aufnehmer Systems sowie der Erreger- und
Messfrequenz ab. Du musst das ganze also Dämpfen und entweder
elektronisch oder per Software Effektivwerte ermitteln.
Sag mal die Formel dafür, ich kann so was nicht da ich beim
Matheunterricht immer Fußball gespielt hab ;-).
